第二章 第三节 静电的利用与防护-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步全程学习全书word（粤教版）

第三节　静电的利用与防护 [课标引领] 学业质量水平要求 合格性考试 1.了解尖端放电、静电喷涂等现象及其应用。 2.了解如何防止静电危害 选择性考试 1.知道导体上电荷的分布特征,了解尖端放电现象及其成因。 2.观察演示实验并对实验现象分析,体会运用所学知识进行分析推理的方法 一、静电的应用 1.静电喷涂:利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上负电荷,并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术。 2.静电除尘:利用电荷相互作用的性质,把带有不同电性的粉尘从烟气中分离出来,再分类处理的过程。 3.静电复印:利用正、负电荷的吸引力进行油墨转移的印刷方式。 4.静电植绒:利用电荷之间同性相斥、异性相吸的性质,通过使绒毛带上负电荷,令绒毛被吸引到带正电的被植体表面上。 5.尖端放电:导体尖端附近形成的强电场使空气电离,电离后的异种电荷与尖端上的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象。 二、防止静电危害 　家用电器如洗衣机接有地线的目的是什么? 答案:把电荷导入大地,避免静电积累。 1.静电危害的分类 (1)静电力造成的不良后果。 (2)静电火花引发的灾害。 2.防止静电产生的措施 一是控制静电的产生。可以采用起电较少的设备材料;二是把产生的电荷尽快导走。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地,这样可以把电荷导入大地,避免静电积累。 1.判断 (1)静电喷漆时,当油漆从喷枪喷出时,油漆微粒带正电,物体也带正电,相互排斥而扩散开来。(　×　) (2)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷直接被避雷针通过导线导入大地。(　×　) (3)飞机轮上装有拖地线,油罐车后面拖条铁链都是把静电导入大地。(　√　) 2.一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在,产生这个现象的原因是什么?该现象是否仍然遵循电荷守恒定律? 答案:此过程中金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了,电荷没有消失,仍然遵循电荷守恒定律。 3.雷电现象在夏天常见,云层为什么会带电?闪电是怎么产生的? 答案:水蒸气在空间运动时,会因摩擦而使云层带电,打雷指的是两块带异种电荷的云之间如果有了足够大的电压就会产生剧烈的火花放电,产生几十万安培的瞬间电流。电流生热使空气发光,即为闪电。 探究点一　静电的应用 静电喷涂的原理是什么? 答案:喷枪喷出的油漆微粒带负电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带正电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,属于静电的利用。 静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用,如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电分选、静电复印、激光打印、喷墨打印等。所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场力作用下奔向并吸附到电极上。 静电除尘原理 (1)原理图(如图)。 (2)基本构造:金属筒A和悬在管中的金属丝B,A接高压电源正极,B接高压电源负极。 (3)原理:A、B之间产生强电场,距B越近,场强越大,B附近的空气中的气体分子被电离,成为电子和正离子。正离子被吸到B上,得到电子又成为分子;电子在向正极运动的过程中,使烟气的煤粉带负电,吸附到正极A上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中。 (4)应用:静电除尘可除去有害的微粒,也可以回收物资,如回收水泥粉尘。 [例1] (2021·广东清远期末)静电除尘装置如图所示,它由金属管A和管中金属丝B组成,A接高压电源的正极,B接高压电源的负极,关于静电除尘的原理,下列说法正确的是(　D　) A.煤粉等烟尘在靠近B时被电离成正、负离子 B.因为金属外壳接地,所以B的电势比A的电势高 C.煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上 D.煤粉等烟尘吸附电子后被吸在A上,最后由于重力的作用掉落在装置底部 解析:靠近B的空气被电离成电子和正离子,煤粉等烟尘吸附电子后带负电,A错误;A接高压电源的正极,B接高压电源的负极,所以B的电势比A的电势低,B错误;因为A接高压电源的正极,煤粉等烟尘吸附电子后被吸在A上,最后由于重力的作用掉落在装置底部,C错误,D正确。 静电的应用 利用静电的性质 应用举例 利用静电能吸引较小物体 静电复印、静电喷涂、激光打印、静电除尘 利用高压产生的电场 静电保鲜、静电灭菌、农作物种子处理 利用放电产生物 臭氧防止紫外线、氮合成氨 [针对训练1] (2021·浙江台州期末)(多选)如图所示为滚筒式静电分选器,由料斗A、导板B、导体滚筒C、刮板D、料槽E、F和电极G等部件组成。C与G分别接直流高压电源的正、负极,并令C接地。电源电压很高,足以使电极G附近的空气发生电离而产生大量离子。现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落,沿导板B到达转动的滚筒C上。粉粒a落入料槽E,粉粒b落入料槽F。下列说法正确的是(　AD　) A.